(57)【要約】【課題】濾過モジュールの洗浄時に貯水槽等の底部の汚泥を巻き上げることがなく、洗浄後に速やかに濾過作業を再開することが可能な濾過ユニット、濾過装置、およびその設置方法を提供する。【解決手段】原水Ｗが導入される濾過装置の貯水槽等内に浸漬されて設置される濾過ユニット１において、貯水槽等内の原水Ｗが導入可能とされた有底筒状のケーシング２内に、濾過モジュール３と、この濾過モジュール３を洗浄する洗浄手段４と、洗浄後のケーシング２内の原水Ｗを排出する排出手段５とを備え、このような濾過ユニット１を濾過装置の貯水槽等内に設置する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水が導入される貯水槽あるいは貯水池内に浸漬されて設置される濾過ユニットであって、上記貯水槽あるいは貯水池内の原水が導入可能とされた有底筒状のケーシング内に濾過モジュールが配設されるとともに、該ケーシング内には該濾過モジュールを洗浄する洗浄手段が備えられ、さらに該ケーシングには洗浄後のケーシング内の原水を排出する排出手段が備えられていることを特徴とする濾過ユニット。
【請求項２】
上記洗浄手段は、上記ケーシング内に洗浄用流体として空気を散気して上記濾過モジュールを洗浄する散気手段であることを特徴とする請求項１に記載の濾過ユニット。
【請求項３】
上記濾過モジュールは濾過した濾過水を排出する膜濾過水管を備え、上記洗浄手段は上記濾過モジュールを洗浄する洗浄用流体が供給される膜洗浄用流体供給管を備え、上記排出手段としての排出管を備え、これら膜濾過水管、膜洗浄用流体供給管、および排出管の少なくとも１つが、上記ケーシングの上部から該ケーシング内に配管されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の濾過ユニット。
【請求項４】
上記排出手段は吸引ポンプに接続される排出管を備え、この排出管は上記ケーシング内の底部に開口させられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の濾過ユニット。
【請求項５】
上記ケーシングには、上記貯水槽あるいは貯水池内の原水を導入する導入口が設けられており、この導入口には、該導入口を介しての原水の流通を制御する制御手段が備えられていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の濾過ユニット。
【請求項６】
上記ケーシングには、上記貯水槽あるいは貯水池内の原水を導入する導入口が、該貯水槽あるいは貯水池内における原水の水面部に開口可能に設けられているとともに、該ケーシングの外周の少なくとも上記導入口の周囲には、上記水面部の原水の流入を制限する仕切板が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の濾過ユニット。
【請求項７】
上記ケーシングが矩形筒状をなしていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の濾過ユニット。
【請求項８】
上記ケーシング内には、上記濾過モジュールに対向して紫外線ランプが備えられていることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の濾過ユニット。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれかに記載の濾過ユニットを貯水槽あるいは貯水池内に設置することを特徴とする濾過ユニットの設置方法。
【請求項１０】
上記濾過ユニットを、平面視において上記貯水槽あるいは貯水池の原水が導入される側とは反対側に設置することを特徴とする請求項９に記載の濾過ユニットの設置方法。
【請求項１１】
請求項１〜請求項８のいずれかに記載の濾過ユニットを貯水槽あるいは貯水池内に設置したことを特徴とする濾過装置。
【請求項１２】
上記濾過ユニットが、平面視において上記貯水槽あるいは貯水池の上記原水が導入される側とは反対側に設置されていることを特徴とする請求項１１に記載の濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浄水場等の沈殿池のような貯水槽あるいは貯水池（以下、貯水槽等と称する。）内に設置されて原水を濾過処理するための濾過ユニット、およびこのような濾過ユニットの貯水槽等内への設置方法、ならびに該濾過ユニットを貯水槽等内に設置した濾過装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の濾過装置としては、例えば特許文献１に、濾過槽内の上部に膜モジュールが配設されるとともに、濾過槽の底部には汚泥掻寄機が備えられた浸漬型の膜濾過装置が記載されている。すなわち、この特許文献１に記載された濾過装置においては、円筒形の濾過槽の上部中心に筒状の仕切が取り付けられて円柱状の区画とドーナツ状の区画とに分割され、円柱状の区画に原水が導入されてその下部から濾過槽内に流入するとともに、ドーナツ状の区画には中空糸膜を組み込んだ膜モジュールが配設され、またこの膜モジュールの下方には散気管が同心円状に複数配置されている。一方、濾過槽の底部には、この濾過槽の底面に近接して配設されたレーキとこのレーキが取り付けられた回転軸とを有する上記汚泥掻寄機が備えられており、レーキに取り付けられた多数の寄せ板によって汚泥が掻き寄せられるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２３０２６１号公報（第３頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この特許文献１記載の濾過装置にあっては、上記散気管から空気を吹き込んでエアスクラビングにより膜モジュールを洗浄する際に、この空気の吹き込みによって濾過槽内の原水が撹拌されることにより、濾過槽底部に堆積した汚泥が巻き上げられてしまうおそれがあった。しかるに、こうして巻き上げられた汚泥は、上記散気管から吹き込まれる空気によってさらに濾過槽の上部へと上昇することとなるため、この汚泥が膜モジュールから剥離した付着物とともに沈降するまでに濾過作業を再開すると、汚泥等が膜に付着し、濾過効率を損なう結果となる。また、膜モジュールを槽内に設置するには、長期の大がかりな工事が必要で高コストとなる。さらに、設置した膜を薬品（次亜塩等）で洗浄するには、槽内全体を薬品で満たすか、各膜モジュールを取り外して個別に洗浄するしか方法がなく、これらは多大な手間とコストが必要となる。
【０００５】
本発明は、このような背景の下になされたもので、上記沈殿池のような貯水槽等に導入された原水の濾過を、上述の中空糸膜を組み込んだエレメントよりなる膜モジュールのような濾過モジュールによって行うに際し、この濾過モジュールを上述のような散気手段などの洗浄手段によって洗浄するときに貯水槽等の底部に堆積した汚泥を洗浄時に巻き上げることがなく、従って洗浄後に速やかに濾過作業を再開することが可能な濾過ユニット、およびその設置方法、ならびに該濾過ユニットを設置した濾過装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の濾過ユニットは、原水が導入される貯水槽等内に浸漬されて設置される濾過ユニットであって、上記貯水槽等内の原水が導入可能とされた有底筒状のケーシング内に濾過モジュールを配設するとともに、該ケーシング内には該濾過モジュールを洗浄する洗浄手段を備え、さらに該ケーシングには洗浄後のケーシング内の原水を排出する排出手段を備えたことを特徴とする。また、本発明の濾過ユニットの設置方法は、該濾過ユニットをこのような濾過装置の貯水槽等内に設置することを特徴とし、さらに本発明の濾過装置は、このような濾過ユニットを貯水槽等内に設置したことを特徴とする。
【０００７】
従って、このような濾過ユニット、およびその設置方法、ならびに該濾過ユニットを設置した濾過装置においては、原水の排出手段を備えたケーシング内に濾過モジュールと洗浄手段とが収容された濾過ユニット自体が濾過装置の貯水槽等内に浸漬されて該貯水槽等から導入される原水を濾過するため、この洗浄手段がケーシング内に洗浄用流体として空気を散気して濾過モジュールを洗浄する散気手段であったとしても、その洗浄の際にはケーシング内の原水のみが撹拌されるだけとなり、貯水槽等の底部に堆積した汚泥が巻き上げられたりすることがない。そして、この濾過ユニットのケーシング内における洗浄で濾過モジュールから剥離した付着物は、上記排出手段によってケーシング内の原水とともに排出されるので、その後に速やかに濾過作業を再開することが可能となる。また、本発明の濾過装置および設置方法では、例えば既設の浄水場の沈殿池を上記貯水槽等として上記濾過ユニットを設置することにより、容易かつ低コストで、しかも短期間で本発明を適用することができる。
【０００８】
ここで、上記濾過モジュールが濾過した濾過水を排出する膜濾過水管を備え、上記洗浄手段は濾過モジュールを洗浄する洗浄用流体が供給される膜洗浄用流体供給管を備え、上記排出手段は吸引ポンプに接続される排出管を備えている場合において、ケーシングにこれらの管を通すための構造や労力を不要とし、またケーシングと貯水槽等の内壁部との間や、複数の濾過ユニットを貯水槽等に設置するときの隣接する濾過ユニットのケーシング同士の間の間隔が必要以上に大きくなるのを防ぐには、これら膜濾過水管、膜洗浄用流体供給管、および排出管の少なくとも１つ、あるいは全てが、ケーシングの上部から該ケーシング内に配管されるのが望ましい。さらに、こうして排出手段が吸引ポンプに接続される排出管を備えている場合において、上記洗浄手段による洗浄後の原水を剥離した付着物ごと確実に排出してその後の濾過作業時に濾過モジュールに再付着したりするのを防ぐには、この排出管は上記ケーシング内の底部に開口させられるのが望ましい。膜洗浄を行った洗浄排水をケーシング内から排出する際には、原水の導入口を閉じることにより洗浄排水が原水の流入で薄まることなく最少量の排水量とできる。また、膜を薬液にて洗浄する際には、原水の導入口を閉じ、ケーシング内の原水を薬液と置換すれば良く、従来の浸漬膜のように設置した貯水槽内全体を薬液で満たす必要はない。さらに、薬洗時にユニットを引き上げ貯水槽外にてユニット内を薬液置換すれば、薬液が貯水槽に流れる事故を防ぐことができる。また、膜モジュールはユニット内に設置されており、従来の膜モジュールを個別に取り出す場合のように膜をキズつけることもなく、大幅に作業が容易になる。
【０００９】
また、上記ケーシング内に貯水槽等内の原水を導入するには、このケーシングに、貯水槽内の原水を導入する導入口を設ければよいが、洗浄の際に剥離した付着物がこの導入口から貯水槽等内に排出されて、濾過作業を再開したときに再びこの導入口からケーシング内に導入されることにより濾過モジュールに再付着したりするのを防ぐには、この導入口に、該導入口を介しての原水の流通を制御する制御手段を備えて、洗浄時には導入口からケーシング内の原水が貯水槽等内に流れ出ないように制御するのが望ましい。また、こうしてケーシングに貯水槽等内の原水を導入する導入口を設ける場合において、この導入口が貯水槽等内における原水の水面部に開口して原水を導入可能に設けられている場合には、該ケーシングの外周の少なくとも上記導入口の周囲に、上記水面部の原水の流入を制限する仕切板を設けることにより、貯水槽等に保持された原水の水面部に浮遊するゴミ等の浮遊物が原水ともにケーシング内に導入されてしまうのを防ぐことができる。
【００１０】
さらに、上記ケーシングは有底筒状すなわち底が閉じた筒状であれば、平面視に各種の多角形をなす角筒状や丸形をなす円筒状、あるいは楕円筒状などでもよいが、上記濾過モジュールは、その外形が一般的に直方体状等の箱形形状をなしていることが多く、従ってそのような濾過モジュールをケーシング内に効率的に収容するには、上記ケーシングは平面視に長方形や正方形をなす矩形筒状とされるのが望ましい。
さらにまた、上記ケーシング内に、上記濾過モジュールに対向して紫外線ランプを備えることにより、原水中の微生物が濾過モジュール表面に付着して繁殖することによって濾過効率や洗浄手段による洗浄性が損なわれたりするのを防ぐことができる。
【００１１】
一方、本発明の濾過装置および設置方法においては、上記濾過ユニットを平面視において上記貯水槽等の上記原水が導入される側とは反対側に設置するのが望ましく、これにより、貯水槽等内で汚泥等が沈降分離された比較的清澄な原水が濾過ユニットのケーシング内に導入されて濾過されるため、より効率的な濾過を行うことが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は本発明の濾過ユニットの第１の実施形態を示すものであり、図４はこの実施形態の濾過ユニットを貯水槽内に設置した本発明の濾過装置の一実施形態を示すものである。本実施形態の濾過ユニット１は、有底の筒状に形成されたケーシング２内に濾過モジュール３と洗浄手段４とが収容されるとともに、このケーシング２には該ケーシング２内の原水Ｗを排出する排出手段５が備えられた構成とされている。
【００１３】
ここで、本実施形態ではケーシング２は、ステンレス等の耐蝕性の高い金属材などにより、平面視に長方形の矩形状をなし、かつその高さがこの矩形の長・短辺の長さに対して大きくされた縦長の有底矩形筒状、すなわち矩形の筒の底部が閉塞された形状とされていて、この底部を下向きにしてその高さ方向を鉛直縦方向に向け設置される。なお、このケーシング２の底部は、該ケーシング２の４つの側面にそれぞれ連なる錐面を有して下方に向かうに従い断面が漸次小さくなる下向きに凸の略角錐台状とされている。なお、本実施形態における下向き凸の略角錐台状は、排水の残量を少なくするための形状であるが、本発明における底形状を限定するものではない。
【００１４】
また、このケーシング２の上部には、原水Ｗをケーシング２内に導入する導入口２Ａが設けられており、この導入口２Ａには、該導入口２Ａを介しての源水Ｗの流通を制御する制御手段２Ｂが備えられている。ここで、本実施形態では、この導入口２Ａは、ケーシング２の上部壁面に周回りに間隔をあけて該壁面を貫通するように突設された複数の管状部材の内周部によって構成されている。また、上記制御手段２Ｂは、これらの管状部材の根元部分に設けられたバタフライ弁等の開閉バルブによって構成されており、この開閉バルブを図示されない駆動手段によって駆動して導入口２Ａを開放することにより、該導入口２Ａを介して原水Ｗがケーシング２内に導入可能とされ、また導入口２Ａを閉鎖することによりケーシング２内が外部の原水Ｗと隔絶されて該導入口２Ａを介しての原水Ｗの流入およびケーシング２からの原水Ｗの流出が阻止され、すなわち原水Ｗの流通が制御されるようになされている。そして、上記導入口２Ａは、図３に示すように上記貯水槽に保持される原水Ｗの水面部Ｈに開口する高さに設けられて該水面部Ｈに開口可能とされている。
【００１５】
さらに、上記ケーシング２の外周には、この導入口２Ａの周囲を取り囲むように仕切板２Ｃが設けられている。この仕切板２Ｃは、ケーシング２の上部壁面にそれぞれ平行な４枚の長方形の板材が、ケーシング２が平面視になす上記長方形よりも一回り大きな平面視長方形状をなすように、周回り方向に隙間のない枠壁状に形成されてなるものであって、その上下は解放されたままとされている。そして、この仕切板２Ｃは、図３に示すように上記導入口２Ａとの間に間隔をあけ、かつ上記貯水槽に保持される原水Ｗの水面部Ｈの高さに位置するように配設されており、従って原水Ｗは、この仕切板２Ｃの下から該仕切板２Ｃとケーシング２との間に入り込んで上記導入口２Ａからケーシング２内の導入されることとなる。これにより、水面部Ｈに浮いているゴミ等がそのままケーシング２内に導入されるのを防ぐことができる。
【００１６】
一方、ケーシング２内に収容される濾過モジュール３は、例えば中空糸膜をスクリーン状に張ったエレメントや平膜状の分離膜を有するエレメントを多数積層したり、あるいは管状のセラミック膜エレメントを多数本束ねたりして、図示されないヘッダでまとめてモジュール化したものであって、個々の濾過モジュール３は、本実施形態では概略横長の直方体状をなしている。そして、本実施形態では同形同大のこのような濾過モジュール３が複数（図では４つ）、それぞれの長手方向に延びる一対の側面を水平かつ該側面の長辺をケーシング２が平面視になす矩形の長辺と平行にし、また濾過モジュール３同士ではこれらの側面を対向させて上下に整列するように並列に積層され、ケーシング２内に配設されている。
【００１７】
なお、こうして積層された複数の濾過モジュール３は、そのうち最上端の濾過モジュール３が図示のようにケーシング２の上記導入口２Ａよりも下方に位置するようにされる一方、最下端の濾過モジュール３はケーシング２の上記四角錐台状の底部よりも上方に位置するようにされる。また、上下に隣接する濾過モジュール３同士は、互いに密着させられていても、あるいは適当な間隔をあけるようにしてもよい。そして、各濾過モジュール３の上記ヘッダは、膜濾過水管３Ａを介して吸引ポンプ３Ｂに接続されており、濾過モジュール３によって原水Ｗから濾過された濾過水Ｔは、この吸引ポンプ３Ｂにより膜濾過水管３Ａを通して排出される。
【００１８】
さらに、上記洗浄手段４としては、膜洗浄用流体供給管から供給される洗浄用流体によって上記濾過モジュール３を洗浄するものが用いられており、特に本実施形態ではケーシング２内にこの洗浄用流体として空気Ａを散気して濾過モジュール３を洗浄する散気手段が用いられている。すなわち、この散気手段（洗浄手段）４は、例えば多数の下向きに開口する膜洗浄用空気孔を有して濾過モジュール３の下に配設される複数本の配管あるいは焼結管よりなる散気装置４Ａが、上記膜洗浄用流体管としての膜洗浄用空気管４Ｂを介してブロア等の空気供給源４Ｃに接続された構成とされており、この空気供給源４Ｃから供給された空気Ａが、膜洗浄用空気管４Ｂを通して、散気装置４Ａの上記配管に設けられた膜洗浄用空気孔あるいは焼結管に形成される細かい気孔から噴出させられることにより、上方に位置する濾過モジュール３に散気させられ、エアスクラビングにより該濾過モジュール３を洗浄するようになされている。なお、この洗浄手段４による洗浄の際には、上記吸引ポンプ３Ｂによる濾過水Ｔの吸引、排出を停止し、逆に上記膜濾過水管３Ａを通して濾過モジュール３に濾過水あるいは空気を供給することにより逆洗をかけるようにしてもよい。
【００１９】
さらにまた、本実施形態における排出手段５においては、一端がケーシング２の底部に開口するとともに、他端がケーシング２の外部に配設される吸引ポンプ５Ａに接続された排出管５Ｂが備えられた構成とされている。ここで、この排出管５Ｂは、吸引ポンプ５Ａ側から濾過装置１のケーシング２直上に延びて該ケーシング２上部の開口部から上記高さ方向にケーシング２内に通されて、その一端が該ケーシング２底部に開口するように配設されており、しかも、この排出管５Ｂの一端は、上述のように角錐台状とされて下向きに凸とされたケーシング２内底部の下端近傍に下向きに開口するように配設されている。
【００２０】
なお、本実施形態では濾過モジュール３の上記膜濾過水管３Ａや散気手段（洗浄手段４）の上記膜洗浄用空気管４Ｂも、上記排出管５Ｂと同様に上部開口部からケーシング２内を通して濾過モジュール３のヘッダや散気装置４Ａに接続されている。そして、上記洗浄手段４による濾過モジュール３の洗浄が終了した後には、この排出管５Ｂに連結された上記吸引ポンプ５Ａを駆動することにより、ケーシング２内の原水Ｗが、洗浄によって濾過モジュール３から剥離した付着物や、あるいはケーシング２内に導入された原水Ｗ中の汚泥などとともにケーシング２外に排出可能とされている。
【００２１】
また、上記ケーシング２内には、図２に示すように上記濾過モジュール３に対向するようにして紫外線ランプ６が備えられている。この紫外線ランプ６は、例えば防水が施された蛍光管状のものであって、本実施形態では複数本の紫外線ランプ６が、ケーシング２の内壁面と濾過モジュール３との間の間隙部に、それぞれその長手方向をケーシング２の上記高さ方向に平行としてこの高さ方向における上記濾過モジュール３の略全長に亙って、かつ上記周回り方向には略等間隔を開けてケーシング２内壁面に支持されている。そして、これらの紫外線ランプ６は図示されない電源に接続されて点灯され、上記濾過モジュール３に向けて紫外線光を照射可能とされている。
【００２２】
次に、このような濾過ユニット１を貯水槽１１内に設置した本発明の濾過装置の一実施形態について図４に基づき説明するとともに、これに合わせてこの貯水槽１１内に上記濾過ユニット１を設置する際の本発明の濾過ユニットの設置方法の一実施形態についても説明する。本実施形態の濾過装置における貯水槽１１は、例えば既設の浄水場に備えられた沈殿槽であって、図４において左右方向に長手方向を有する平面視に長方形の矩形状をなすように形成されて、この長方形状のまま下方に掘り下げられるように形成されたプール状をなす沈殿槽本体１２と、この沈殿槽本体１２の上記長手方向一端側（図４において右側）に隣接して付設された越流トラフ槽１３とから構成されており、これら沈殿槽本体１２と越流トラフ槽１３とに濾過ユニット１がそれぞれ設置されて当該貯水槽１１に導入された原水Ｗ中に浸漬される。
【００２３】
なお、この越流トラフ槽１３側とは反対の上記沈殿槽本体１２の長手方向他端側（図４において左側）には、この沈殿槽本体１２に導入される原水Ｗが供給される図示されない凝集槽とフロック槽１４とが、沈殿槽本体１２の他端側の壁部１２Ａを介して隣接するように付設されている。このうち、凝集槽には凝集剤が供給可能とされるとともにフラッシュミキサが備えられていて、凝集槽内に供給された原水Ｗは、このフラッシュミキサによって急速撹拌されて凝集剤と混和させられ、フロック槽１４に流れ込む。さらに、このフロック槽１４内には図示されないフロキュレータが回転可能に備えられていて、凝集槽において凝集剤と混合させられてフロック槽１４内に流れ込んだ原水Ｗは、沈殿しやすいフロックが十分形成されるようにこのフロキュレータによって緩速撹拌させられた上で、沈殿槽本体１２にその上記他端側の壁部１２Ａから導入される。
【００２４】
ここで、この沈殿槽本体１２と上記フロック槽１４との間の沈殿槽本体１２の上記長手方向他端側の壁部１２Ａには、垂直、水平方向に格子状あるいは千鳥状に多数の導入孔１２Ｂが穿設されていて、整流壁となっている。フロック槽１４に供給された原水Ｗはこれらの導入孔１２Ｂから該沈殿槽本体１２内に導入される。なお、上記凝集槽からフロック槽１４を介してこの沈殿槽本体１２に供給される原水Ｗの水位は、これら多数穿設された導入孔１２Ｂのうち最も上方の導入孔１２Ｂよりも高くなるようにされ、この沈殿槽本体１２に原水Ｗが保持された状態では、フロック槽１４から原水Ｗがオーバーフローしたりすることなく沈殿槽本体１２内にその上記長手方向他端側から供給されるようになされており、さらに上記導入孔１２Ｂのうち最も下方の導入孔１２Ｂは、この沈殿槽本体１２の底部１２Ｃよりも十分高い位置に形成されている。
【００２５】
また、沈殿槽本体１２は、側面視においても図４に示すように上記長手方向に長辺を有する上部が開放された概略長方形状とされている。ただし、沈殿槽本体１２の底部１２Ｃの上記他端側は一段低められていて排泥ピット１５とされ、この排泥ピット１５には図示されない排泥弁を介して汚泥Ｍを排出するやはり図示されない排泥管が接続されている。
【００２６】
さらに、この沈殿槽本体１２の底部１２Ｃには汚泥掻寄手段１６が備えられていて、この汚泥掻寄手段１６は、沈殿槽本体１２が平面視になす上記矩形の辺に沿った方向、特に本実施形態では上記長方形の長辺方向（上記長手方向、すなわち図４において左右方向。）を移動方向Ｆとして該移動方向Ｆに移動可能とされている。ここで、本実施形態においては、この沈殿槽本体１２の底部１２Ｃに、該沈殿槽本体１２が平面視になす長方形の一対の長辺に沿って上記移動方向Ｆに平行にそれぞれレール１６Ａが敷設されており、このレール１６Ａに沿って水中台車１７が上記移動方向Ｆに移動可能に配設されて本実施形態における上記汚泥掻寄手段１６を構成している。
【００２７】
この水中台車１７は、その両側部および上記長手方向両端部にレール１６Ａ上に載置される車輪１７Ａを備えるとともに、その下部にはレール１６Ａに干渉しないように沈殿槽本体１２の短辺方向に向けて延びるスクレーパ１７Ｂが取り付けられている。一方、図４に示すように水中台車１７の走行経路の直上には沈殿槽本体１２の長手方向（移動方向Ｆ）に亙ってワイヤロープ１６Ｂが張り渡されて該水中台車１７に連結されている。また、このワイヤロープ１６Ｂは沈殿槽本体１２の底部１２Ｃの長手方向両端に取り付けられた滑車１６Ｃに巻回された上で、沈殿槽本体１２の上記他端側のスラブ上に設けられた図示されないロープ巻き取り手段に巻き掛けられていて、このロープ巻き取り手段によってワイヤーロープ１６Ｂを巻き取り駆動することにより、沈殿槽本体１２の底部１２Ｃの長手方向に渡されたワイヤロープ１６Ｂが移動方向Ｆに進退し、これに伴って水中台車１７が上記移動方向Ｆに往復移動可能とされている。
【００２８】
なお、本実施形態では、沈殿槽本体１２の底部１２Ｃに、その平面視になす長方形の短辺を等分するようにして複数組の上記汚泥掻寄手段１６および水中台車１７が備えられるとともに、上記スラブ上にはこれら汚泥掻寄手段１６のワイヤロープ１６Ｂをそれぞれ巻き取り可能な複数組の上記ロープ巻き取り手段が備えられている。これに対して、この巻き取り手段を駆動する駆動ユニットは、各ロープ巻き取り手段ごとに備えられて個別に水中台車１７を移動可能としたものでもよく、また複数組（例えば２組）のロープ巻き取り手段を１つの駆動ユニットで駆動して、一の水中台車１７が移動方向Ｆへの往復移動の一方向に移動したときには他の水中台車１７はこの往復移動の他の方向に移動するようにしたりしてもよい。さらに、本実施形態では上述のようにこれらの水中台車１７が平面視に長方形の矩形状をなす沈殿槽本体１２の長辺方向に移動可能とされているが、例えばこの沈殿槽本体１２が平面視になす長方形の短辺の長さが長い場合には、この短辺方向に複数対のレール１６Ａを敷設して水中台車１７を複数台設けたりして、この短辺方向を移動方向Ｆとして汚泥掻寄手段１６を設けるようにしてもよい。
【００２９】
さらに、上記水中台車１７は、上記ワイヤロープ１６Ｂの移動方向Ｆへの進退に伴う往復移動に上記スクレーパ１７Ｂが連動するように該ワイヤロープ１６Ｂに連結されており、すなわちワイヤロープ１６Ｂの水中台車１７と連結された部分が移動方向Ｆにおいて沈殿槽本体１２の上記長手方向他端側に前進し、これに伴い水中台車１７が移動方向Ｆのうちこの長手方向他端の排泥ピット１５側に向かう往復の一方向に移動するときには、スクレーパ１７Ｂが水中台車１７から下向きに降ろされて沈殿槽本体１２の底部１２Ｃに摺接あるいは近接した状態とされ、該底部１２Ｃに堆積した汚泥Ｍを水中台車１７の上記一方向への移動によって掻き寄せて排泥ピット１５に落とし込むようになされている。また、これとは逆に、ワイヤロープ１６Ｂの水中台車１７との連結部分が長手方向一端側に後退して、水中台車１７が移動方向Ｆのうち上記一方向とは反対の往復の他方向に移動するときには、スクレーパ１７Ｂは沈殿槽本体１２の底部１２Ｃから引き上げられて、堆積した汚泥Ｍを巻き上げたりしないようになされている。
【００３０】
さらにまた、こうして底部１２Ｃに汚泥掻寄手段１６が設けられた沈殿槽本体１２内の上部には、水平面に対して傾斜した傾斜板１８が間隔をあけて多数積層されて配設されている。すなわち、この傾斜板１８は、好ましくは補強リブを形成した樹脂板等の平板状材によって形成されており、このような傾斜板１８が多数枚同じ向きに同じ角度で上述のように水平面に対し傾斜させられて、ステンレス等の籠枠状の支持フレームに等間隔に取り付けられて、全体としては沈殿槽本体１２の長手方向に延びる概略直方体状をなすようにされ、本実施形態ではこのような直方体が、その平面視になす長方形の各辺を沈殿槽本体１２がなす長方形の各辺と平行となるようにして収容されている。
【００３１】
ここで、この傾斜板１８の傾斜の向きは上記長手方向に直交する断面において水平面に対して傾斜するようにされ、該長手方向に沿った断面では各傾斜板は互いに平行かつ水平にこの長手方向に延びるように配設されることとなる。ただし、図４では説明のためにこの傾斜板の傾きが上記の向きとは異なる向きに描かれている。従って、沈殿槽本体１２にその長手方向他端側から導入された原水Ｗは、これらの傾斜板１８同士の間を通って他端側へと流れ出ることとなり、この原水Ｗ中のフロック化した汚泥Ｍはその大部分が傾斜板１８同士の間を通る際に捕らえられてその傾斜に沿うように下方へと沈降し、沈殿槽本体１２の底部１２Ｃに堆積することとなる。なお、この傾斜板１８の上端の高さは、沈殿槽本体１２に保持される原水Ｗの水位よりも僅かに高く、この沈殿槽本体１２に保持された原水Ｗの水面部Ｈよりも傾斜板１８の上部が僅かに突出するようにされている。
【００３２】
一方、上記越流トラフ槽１３は、沈殿槽本体１２に対してその上記長手方向の幅が小さくされるとともに、槽深さも沈殿槽本体１２より浅くされ、平面視においてこの沈殿槽本体１２がなす長方形の上記一端側の短辺に沿って延設される矩形状（長方形状）とされていて、沈殿槽本体１２の長手方向一端側の壁部１２Ｄを介して該沈殿槽本体１２と隣接させられている。さらに、この一端側の壁部１２Ｄにも、他端側の上記壁部１２Ａと同様に垂直、水平方向に格子状あるいは千鳥状に多数の導入孔１２Ｅが穿設されていて、フロック槽１４から貯水槽１１の沈殿槽本体１２に導入されて上述のように汚泥Ｍの大部分が沈降分離された比較的清澄な原水Ｗは、これらの導入孔１２Ｅから越流トラフ槽１３内に導入される。なお、沈殿槽本体１２内において上記傾斜板１８と壁部１２Ｄとの間には間隔があけられている。越流トラフ槽１３には図示されていない越流トラフが設置され、流入水の上澄が越流トラフより流出する。
【００３３】
そして、本実施形態では複数の同形同大同構造の上記濾過ユニット１が、上述のようにそのケーシング２の上記底部を下向きにして上記高さ方向を鉛直縦方向に向け、このように平面視に矩形状をなす越流トラフ槽１３内と沈殿槽本体１２の上記傾斜板１８と壁部１２Ｄとの間とに、同じく平面視に矩形状をなすそのケーシング２が互いの矩形の辺同士が平行となるように、かつ上記壁部１２Ｄを含めた沈殿槽本体１２および越流トラフ槽１３の内壁部との間に間隔を開けるようにして、図４に示すように上記長手方向に並列に、また必要に応じて該越流トラフ槽１３が延設される方向（図４の図面に直交する方向）にも並列に収容され、沈殿槽本体１２および越流トラフ槽１３内に導入される原水Ｗ中に浸漬されるように設置される。従って、これらの濾過ユニット１は、平面視において濾過装置の貯水槽１１に原水Ｗが導入される上記沈殿槽本体１２の他端側の壁部１２Ａ側とは反対側に設置されることとなり、また沈殿槽本体１２の上記傾斜板１８は、やはり平面視において貯水槽１１に原水Ｗが導入される他端側の上記壁部１２Ａとこれら濾過ユニット１との間に配設されることとなる。なお、越流トラフ槽１３に濾過ユニットを設置する際には越流トラフは撤去される。
【００３４】
また、これらの濾過ユニット１は、そのケーシング２および仕切板２Ｃが、例えば沈殿槽本体１２および越流トラフ槽１３上に渡されたフレームからワイヤーロープ等によって吊り下げられたり、あるいは沈殿槽本体１２および越流トラフ槽１３内に設置されたアングル材等のフレームに直接取り付けられたりして、これら沈殿槽本体１２の底部１２Ｃおよび越流トラフ槽１３の底部１３Ａとの間にも間隔を開けるようにして、上記鉛直縦方向に互いに同じ高さに支持される。なお、ケーシング２と仕切板２Ｃとのいずれか一方をこうしてワイヤーロープやフレームによって支持しておいて、他方はこの一方を介して支持するようにしてもよい。さらに、このケーシング２内に収容される上記濾過モジュール３および洗浄手段４は、やはり沈殿槽本体１２や越流トラフ槽１３上に渡された上記フレームからワイヤーロープ等によって吊り下げられたり、あるいはケーシング２内に設置されたブラケット等に直接取り付けられたりして支持される。
【００３５】
ここで、このように支持された濾過ユニット１のケーシング２上部においては、上述のように沈殿槽本体１２および越流トラフ槽１３内に導入される原水Ｗの水位すなわち上記水面部Ｈに対して図３に示すように該ケーシング２および仕切板２Ｃの上端縁が上方に位置するように、また仕切板２Ｃの下端縁は水面部Ｈよりも下方に位置するようにされている。一方、このケーシング２の上記導入口２Ａは、その下端縁が上記水面部Ｈより下方に位置させられて該水面部Ｈに開口可能とされており、特に本実施形態では図３に示したように原水Ｗの水面部Ｈと略同じ高さに位置するようにして開口されている。
【００３６】
このようにして濾過ユニット１が貯水槽１１内に設置された濾過装置において、原水Ｗは、上述のように凝集槽からフロック槽１４を経て、当該濾過装置の沈殿槽本体１２内にその上記他端側の壁部１２Ａの導入孔１２Ｂから導入され、この沈殿槽本体１２が平面視になす長方形の上記長手方向を一端側に向かううちに、上記傾斜板１８によって汚泥Ｍ等のフロックの大部分が沈降分離させられて底部１２Ｃに堆積し、比較的清澄な原水Ｗとされる。なお、こうして底部１２Ｃに堆積した汚泥Ｍは、汚泥掻寄手段１６の水中台車１７によって上記長手方向他端側の排泥ピット１５に掻き寄せられて排出される。
【００３７】
そして、こうして清澄化された原水Ｗは、この沈殿槽本体１２の一端側に配置された濾過ユニット１によって濾過されるとともに、さらにこの一端側の壁部１２Ｄに形成された導入孔１２Ｅから越流トラフ槽１３に導入された原水Ｗが、この越流トラフ槽１３に設置された濾過ユニット１によって濾過される。すなわち、これらの濾過ユニット１における濾過作業時には、図３（イ）に示すように上記制御手段２Ｂとしての開閉バルブが開かれて導入口２Ａが開放され、この導入口２Ａが原水Ｗの水面部Ｈに開口可能とされていることにより、貯水槽１１内の原水Ｗはこの導入口２Ａを通してケーシング２内に導入される。そして、この濾過ユニット１においては、導入された原水Ｗが濾過モジュール３によって濾過され、こうして濾過された濾過水Ｔは吸引ポンプ３Ｂにより膜濾過水管３Ａを介して排出される。
【００３８】
このような濾過作業を行ううちに、上記沈殿槽本体１２での沈降分離では除去しきれなかった原水Ｗ中の微細な汚泥フロックや微生物等が濾過モジュール３の表面に付着することにより、負荷が増大して濾過効率が低下した場合には、図３（ロ）に示すように上記制御手段２Ｂの開閉バルブを閉じて導入口２Ａを介しての原水Ｗの流通を遮断し、次いで濾過ユニット１に備えられた洗浄手段４により濾過モジュール３の洗浄を行う。そして、このとき、上記構成の濾過ユニット１においては、有底筒状のケーシング２内に濾過モジュール３と洗浄手段４とが収容されているので、例えば本実施形態のように洗浄手段４として散気手段を採用して、空気Ａを散気することによりエアスクラビングによって濾過モジュール３を洗浄しても、ケーシング２外部の貯水槽１１内に保持された原水Ｗが撹拌されたりすることがなく、従ってこの貯水槽１１の底部１２Ｃ，１３Ａに堆積した汚泥が巻き上げられてしまったりするのを防ぐことができる。このため、洗浄後に濾過作業を再開したときに、こうして巻き上げられた汚泥が原水Ｗとともにケーシング２内に導入されるようなこともなく、従って洗浄後に速やかに濾過作業を再開することが可能となって、作業効率の著しい向上を図ることが可能となる。
【００３９】
しかも、本実施形態では、上記ケーシング２の導入口２Ａを介しての原水Ｗの流通が制御手段２Ｂによって制御可能とされており、すなわちこの洗浄手段４による濾過モジュール３の洗浄の際にはこの制御手段２Ｂの開閉バルブを閉じることで導入口２Ａを閉鎖することにより、ケーシング２内の原水Ｗと外部の貯水槽１１内の原水Ｗとを隔絶した状態とすることができる。従って、図３（ロ）に示すように上記散気手段によるエアスクラビングによってケーシング２内の原水Ｗの水位が上昇しても、洗浄によって濾過モジュール３から剥離した付着物がこの導入口２Ａから貯水槽１１内に排出されてこれが濾過作業を再開したときに再び導入口２Ａからケーシング２内に導入されることにより濾過モジュール３に付着するような事態も避けることができる。このため、本実施形態によれば、このような剥離した付着物の再付着による洗浄後の濾過効率の低下を防ぐことができ、上述のように洗浄後に速やかに濾過作業を再開できることとも相俟って、効率的な原水Ｗの濾過を図ることが可能となる。
【００４０】
また、このケーシング２の上記導入口２Ａの周囲には仕切板２Ｃが設けられていて、貯水槽１１内の原水Ｗが開放された導入口２Ａからケーシング２内に導入される際には、導入口２Ａが開口した水面部Ｈの原水Ｗの導入が制限されるようになされている。すなわち、この仕切板２Ｃが導入口２Ａと略同じ高さでケーシング２の外周を取り囲むように配設されることにより、この仕切板２Ｃよりも外側の水面部Ｈの原水Ｗがそのまま導入口２Ａに流れ込むことがなく、水面部Ｈよりも下方の原水Ｗのみが仕切板２Ｃとケーシング２との間から導入口２Ａを介してケーシング２内に導入されることとなるので、貯水槽１１内に保持された原水Ｗの水面部Ｈに塵やゴミなどが浮遊していても、これがケーシング２内に入り込んで濾過モジュール３表面に付着することにより濾過効率を損なうようなこともなく、一層効率的な濾過を促すことが可能となる。
【００４１】
一方、こうして濾過ユニット１のケーシング２内で洗浄が行われることにより濾過モジュール３から剥離した付着物は、ケーシング２内をその底部に沈降することになるが、本実施形態の濾過ユニット１では、このケーシング２の底部に排出手段５として吸引ポンプ５Ａに接続された排出管５Ｂの一端が開口させられており、こうしてケーシング２の底部に沈降した付着物を図３（ハ）に示すようにケーシング２内の原水Ｗごと速やかに吸引して排出することができる。従って、本実施形態によれば、こうして沈降した付着物がケーシング２内の底部に堆積して散気の際に撹拌されることによりケーシング２内で巻き上げられたりするのも防ぐことができ、一層速やかに濾過作業を再開することが可能となる。しかも、本実施形態では、ケーシング２の底部が上述のように下向きに凸となる先細形状とされていて、沈降した上記付着物はこの底部の形状によってその下端に集められることになるのに対し、上記排出管５Ｂの一端はこの底部の下端近傍に開口させられているので、沈降した付着物をより効率的かつ速やかに排出することが可能となる。
【００４２】
さらに、この排出管５Ｂは、本実施形態ではケーシング２の上部開口部から該ケーシング２内を通してその底部に一端が開口するように配設されていて、貯水槽１１内の原水Ｗ中に浸漬される部分においてケーシング２の外側に配管されることはない。従って、こうして排出管５Ｂがケーシング２の外側に配設される場合のように、該排出管５Ｂが貯水槽１１の壁部と干渉するのを避けるために該壁部との間隔を必要以上に大きく確保せざるを得なくなったり、あるいは本実施形態のように複数の濾過ユニット１を貯水槽１１内に設置する場合において各濾過ユニット１の排出管５Ｂ同士が干渉するのを避けるのに濾過ユニット１間の間隔を必要以上に大きく確保せざるを得なくなったりするような事態を防ぐことができ、限られた大きさの貯水槽１１にも十分な大きさや数の濾過ユニット１を確実に配設することが可能となる。
【００４３】
また、こうして排出管５Ｂがケーシング２内部を通して配管されることにより、例えばこれがケーシング２の外部から該ケーシング２内に挿通される場合のように、ケーシング２の壁部に挿通用の孔を形成したり、またこの孔に排出管５Ｂを液密となるように挿通して取り付けたりする必要もなくなり、当該濾過ユニット１の設計・製造を容易とすることができる。しかも、本実施形態では、濾過モジュール３の上記膜濾過水管３Ａおよび散気手段の膜洗浄用空気管４Ｂも、同様にケーシング２の上部開口部からケーシング２内を通して延設されているので、さらに確実な濾過ユニット１の配置およびその設計・製造を簡略化を図ることが可能となる。
【００４４】
なお、本実施形態では直方体状の濾過モジュール３を横置きにして縦方向に並列に配設しているが、図５に示すように例えば平板状の平膜型濾過モジュール３をそれぞれ縦置きにして横方向に並列となるように、しかも複数列配設するようにしてもよい。又、平板でなく中空糸を縦方向に束ねたモジュールでもよく、設置するモジュールを制限するものではない。
【００４５】
さらにまた、本実施形態では、この濾過モジュール３に膜濾過水管３Ａを介して吸引ポンプ３Ｂが接続されており、濾過モジュール３によって原水Ｗから濾過された濾過水Ｔは、この吸引ポンプ３Ｂによって吸引されて排出されるようになされている。しかしながら、他の方式、例えば重力式やサイフォン式で濾過水を排出するような方法でも、十分な吸引が可能ならば問題はない。
【００４６】
これらに加えて、さらに本実施形態の濾過ユニット１では、濾過モジュール３と対向するようにケーシング２内に紫外線ランプ６が備えられており、ケーシング２内に導入された原水Ｗ中の微生物が濾過モジュール３の表面に付着しても、これをこの紫外線ランプ６から照射される紫外線によって殺菌して死滅させることができる。従って、このような微生物が濾過モジュール３表面に付着したまま繁殖することによりぬめりを生じて該微生物や微細な汚泥等の濾過モジュール３表面の付着物が洗浄手段４による洗浄によっても剥離し難くなるような事態を防ぐことができ、長期に亙って高い濾過効率を維持することができる。しかも、こうして紫外線ランプ６によって微生物を殺菌、死滅させることにより、例えば原水Ｗに薬液を注入する場合のように濾過水Ｔに薬品が残留することが少なく、このような残留薬品の処理に要する時間やコストを削減することも可能となる。
【００４７】
一方、このような濾過ユニット１を貯水槽１１に設置した濾過装置では、上述のように濾過ユニット１において濾過モジュール３の洗浄後に速やかに濾過作業を再開することができるので、濾過装置としても効率的な原水Ｗの濾過を図ることが可能となる。さらに、このような濾過装置や該濾過装置を構成するための濾過ユニットの設置方法によれば、上記濾過ユニット１が正にユニット化されているので、例えば上述の既設の浄水場における最終沈殿池のような貯水槽１１に対しても大規模な改装を要したりすることなく、容易かつ短期間で、しかも低コストで適用が可能であり、浄水場の運転を行いながらでも濾過ユニット１の設置を行うことも可能である。
【００４８】
また、本実施形態の濾過ユニット１の設置方法および該設置方法によって濾過ユニット１が設置された本実施形態の濾過装置によれば、平面視において貯水槽１１内に原水Ｗが導入される側とは反対側に、この濾過ユニット１が配設されているので、貯水槽１１に導入されて汚泥等の大部分が沈降分離された比較的清澄な原水Ｗを濾過ユニット１のケーシング２内に導入して濾過することができる。従って、濾過ユニット１の濾過モジュール３への負荷の軽減を図ることができて、高い濾過効率を長期に亙って維持することが可能となる。
【００４９】
一方、本実施形態の濾過装置では、平面視に矩形をなすケーシング２を備えた濾過ユニット１が、同様に平面視矩形をなす貯水槽１１の沈殿槽本体１２および越流トラフ槽１３内に、互いの矩形の辺同士が平行となるように設置されるので、貯水槽１１の内壁と濾過ユニット１のケーシング２との間に極端な広狭が生じたり、必要以上に大きな間隔が開けられたりするのを防ぐことができ、濾過ユニット１において上述のように排出管５Ｂや膜濾過水管３Ａ、膜洗浄用空気管４Ｂがケーシング２内に配設されていることとも相俟って、確実に必要な大きさ、数の濾過ユニット１を貯水槽１１内に配設することが可能となる。また、本実施形態では、複数の濾過ユニット１が貯水槽１１内に配設されているので、そのうち一部の濾過ユニット１で膜モジュール３の洗浄を行う場合や当該濾過ユニット１のメンテナンス等を行う場合でも、残りの濾過ユニット１では原水Ｗの濾過を並行して続行することが可能であり、すなわちこのような洗浄時やメンテナンス時に濾過装置全体として濾過作業を中断せざるを得なくなるようなことがなく、連続した原水Ｗの濾過を図ることが可能となる。
【００５０】
さらに、本実施形態では、貯水槽１１が、原水Ｗが導入される沈殿槽本体１２と、この沈殿槽本体１２の上記原水Ｗが導入される側とは反対側に壁部１２Ｄを介して隣接して付設された越流トラフ槽１３とから構成されていて、この越流トラフ槽１３にも上記濾過ユニット１が配設されており、従って沈殿槽本体１２で沈降分離された汚泥Ｍが越流トラフ槽１３に流れ込んだりすることもなく、濾過ユニット１における洗浄の際の汚泥Ｍの巻き上げも一層確実に防止することができる。ただし、このように上記貯水槽等が越流トラフ槽１３を備えていない場合や、たとえ越流トラフ槽１３を備えている場合であっても、主たる濾過を行う上記沈殿槽本体１２等のみに濾過ユニット１を配置するようにしてもよく、また貯水槽等が越流トラフ槽１３を備えている場合にはこの越流トラフ槽１３のみに濾過ユニット１を配置するようにしてもよい。
【００５１】
さらにまた、上記実施形態では、貯水槽１１に原水Ｗが導入される側と該貯水槽１１内に設置された上記濾過ユニット１との間には、導入された原水Ｗ中の汚泥Ｍの沈降分離を促進する傾斜板１８が設けられるとともに、沈殿槽本体１２の底部１２Ｃにはこうして沈降分離して堆積した汚泥Ｍを掻き寄せる汚泥掻寄手段１６が備えられているので、さらに確実に汚泥Ｍの越流トラフ槽１３への流入を防止することができて、濾過ユニット１における負荷の一層の軽減等を図ることが可能となる。ただし、汚泥Ｍの沈降分離性等によっては傾斜板１８は設けられていなくてもよい。また、上記汚泥掻寄手段１６によって掻き寄せられた汚泥Ｍは、本実施形態では濾過ユニット１とは反対の原水Ｗが導入される壁部１２Ａ側の排泥ピット１５に排出されるように構成されており、従ってこの掻き寄せられた汚泥Ｍが越流トラフ槽１３に流れ込んだりするのも防ぐことができる。
【００５２】
しかも、本実施形態では、沈殿槽本体１２も平面視に長方形すなわち矩形状に形成されるのに対し、上記汚泥掻寄手段１６としても、この矩形の辺に沿った移動方向Ｆに移動可能とされてそのスクレーパ１７Ｂにより汚泥Ｍを掻き寄せる水中台車１７が用いられており、この水中台車１７のスクレーパ１７Ｂが移動する移動量は該スクレーパ１７Ｂの長手方向で変わることがないため、例えば上記特許文献１記載の濾過装置のレーキのように部分的に多くの汚泥を掻き寄せることによって汚泥が巻き上げられたりするようなことがなく、沈殿槽本体１２の底部１２Ｃに堆積した汚泥Ｍを満遍なく均一に掻き寄せて確実に排出することが可能となる。さらに、本実施形態では、こうして平面視長方形状をなす沈殿槽本体１２の長辺が延びる方向が水中台車１７の移動方向Ｆとされており、従ってスクレーパ１７Ｂの長さが同じならば少ない水中台車１７によって底部１２Ｃ全面の汚泥Ｍの掻き寄せが可能となり、より効率的である。
【００５３】
ただし、例えば上記排泥ピット１５が平面視長方形の沈殿槽本体１２の長辺側に設けられている場合などには、汚泥掻寄手段１６の水中台車１７が上記長方形の短辺方向を移動方向Ｆとして移動可能とされていても構わない。また、上記実施形態では、上記濾過ユニット１を平面視に矩形状をなす貯水槽１１（沈殿槽本体１２、越流トラフ槽１３）に設置する場合について説明したが、上記実施形態の濾過ユニット１は、例えば上記特許文献１のように平面視に円形状をなす円筒形の濾過槽などの貯水槽等に適用することも可能である。この場合において、特許文献１記載の濾過装置と同様に、円筒形の貯水槽等が中心側の円柱状の区画とその外周のドーナツ状の区画とに分割されて円柱状の区画に原水Ｗが導入される場合には、濾過ユニット１は、この原水Ｗが導入される側とは反対側、すなわち貯水槽等の外周側の上記ドーナツ状の区画に設置すればよい。
【００５４】
さらにまた、本実施形態では、上記汚泥掻寄手段１６としての水中台車１７が往復移動する方式であるが、他の方式、例えば沈殿槽本体１２の底部１２Ｃに上記移動方向Ｆに亙って無端状にチェーンを架け渡してこのチェーンに汚泥掻寄手段としてスクレーパを取り付け、このチェーンを一の周方向に周回させることによってスクレーパを周回移動させて汚泥を掻き寄せたりする方法でもよく、汚泥掻寄手段を制限しない。
【００５５】
次に、図６〜図８は本発明の第２の実施形態の濾過ユニット２１を、図９〜図１１は第３の実施形態の濾過ユニット３１を、図１２〜図１４は第４の実施形態の濾過ユニット４１をそれぞれ示すものであり、いずれも図１〜図３に示した第１の実施形態と共通する部分には同一の符号を配して説明を省略する。また、また膜濾過水管３Ａや洗浄手段４、排出手段５、および紫外線ランプ６等については図示も一部省略してある。
【００５６】
このうち、まず第２の実施形態の濾過ユニット２１においては、第１の実施形態の濾過ユニット１の導入口２Ａがケーシング２の上部壁面に貫設された管状部材であって制御手段２Ｂはこの管状部材に備えられた開閉バルブであったのに対し、導入口２２Ａがケーシング２の上部壁面に形成された窓枠状の開口部とされるとともに、制御手段２２Ｂがこの開口部を開閉する扉とされていることを特徴とする。ここで、上記導入口２２Ａは、矩形筒状をなすケーシング２の互いに対向する一対の壁面に同じ高さで、それぞれ横方向（水平方向）に延びる長方形状に開口するように形成され、当該濾過ユニット２１は図８に示すようにこの導入口２２Ａが貯水槽等に保持された原水Ｗの水面部Ｈと同じ高さに位置して開口するように該貯水槽等に浸漬される。
【００５７】
また、上記制御手段２２Ｂの扉は、この導入口２２Ａがなす開口部を閉鎖可能な大きさの長方形平板状とされて、該導入口２２Ａの長手方向（横方向）両端部において上下方向中央に設けられた水平な回転軸２２Ｃにより回転可能に軸支され、図示されない駆動手段によって図６および図８（イ）に示すように該扉が水平とされて導入口２２Ａを開放した状態と、図７および図８（ロ）、（ハ）に示すように該扉が垂直とされて導入口２２Ａを閉鎖した状態との間で回転駆動させられて、導入口２２Ａを介しての原水Ｗの流通を制御する。なお、この制御手段２２Ｂとしての扉がなす上記長方形平板の周縁には、図８（ロ）、（ハ）に示すように導入口２２Ａがなす開口部の周縁に対向するように断面Ｌ字状の折り返し部が設けられており、これら折り返し部と上記開口部周縁との少なくとも一方には、他方に密着する図示されないパッキンが装着されている。
【００５８】
一方、図９〜図１１に示す第３の実施形態の濾過ユニット３１では、ケーシング２の壁面に開口部が形成されてはおらず、矩形筒状のケーシング２の上部の開口部自体が原水Ｗの水面部Ｈに開口するように、より具体的には原水Ｗの水面よりも僅かに下方に位置するようにして該ケーシング２が浸漬され、この上部開口部自体が導入口３２Ａとされている。そして、このケーシング２の上部外周には、ケーシング２よりも周回りの寸法が僅かに大きくされた矩形筒状の遮断壁が、やはり図示されない駆動手段によって上下動可能に設けられており、本実施形態における制御手段３２Ｂとされている。
【００５９】
ここで、この制御手段３２Ｂとしての遮断壁は、その上端縁が、遮断壁を下降させたときには図９および図１１（イ）に示すように導入口３２Ａとしてのケーシング２の上部開口部と同じ高さかこれよりも低い位置に配置され、また遮断壁を上昇させたときには図１０および図１１（ロ）、（ハ）にしめすように原水Ｗの水面部Ｈよりも高い位置に配置されて、例えば仕切板２Ｃの上端縁と略同じ高さに位置するようにされている。また、図１１に示すように導入口３２Ａとされるケーシング２の上部開口部の外周には外側に向けて断面Ｌ字状の折り返し部が形成される一方、遮断壁の下端縁内周には逆に内側に向けて断面Ｌ字状をなす折り返し部が形成され、これらの折り返し部は遮断壁を上昇させた状態で互いに対向するようにされるとともに、その少なくとも一方には、やはり他方に密着する図示されないパッキンが装着されている。
【００６０】
さらに、図１２〜図１４に示す第４の実施形態の濾過ユニット４１では、第２の実施形態と同様にケーシング２の壁面に横方向に延びる開口部が形成されて導入口４２Ａとされるとともに、この導入口４２Ａにはやはり制御手段４２Ｂとしての長方形平板状の扉が、駆動手段によって水平な回転軸４２Ｃ回りに回転可能に軸支されている。ただし、第２の実施形態の導入口２２Ａは原水Ｗの水面部Ｈに開口するように配置されていたのに対し、この第４の実施形態では上記導入口４２Ａはこれよりも低く、水面部Ｈよりもやや下方の原水Ｗ中に水没して開口するように配置されている。そして、この第４の実施形態では、ケーシング２の上部外周に仕切板２Ｃは設けられていない。
【００６１】
このように構成された第２〜第４の実施形態の濾過ユニット２１，３１，４１においても、通常の濾過作業時には図８、図１１、図１４の各（イ）図に示されるように、上記制御手段２２Ｂ，４２Ｂの扉を開いたり、制御手段３２Ｂの遮断壁を下降したりして、導入口２２Ａ，３２Ａ，４２Ａを開放することにより、該導入口２２Ａ，３２Ａ，４２Ａを介して原水Ｗがケーシング２内に導入され、濾過ユニット３により濾過される。なお、このとき第２、第４の実施形態では、第１の実施形態と同様に仕切板２Ｃによって水面部Ｈの原水Ｗがそのままケーシング２内に流入するのが制限される一方、第４の実施形態では導入口４２Ａ自体が水面部Ｈよりも下方に開口しているため、やはりこの水面部Ｈの原水Ｗの流入が制限される。
【００６２】
そして、濾過モジュール３の洗浄を行う際には、図８、図１１、図１４の各（ロ）図に示されるように、上記制御手段２２Ｂ，４２Ｂの扉を閉じたり、制御手段３２Ｂの遮断壁を上昇させたりして、導入口２２Ａ，３２Ａ，４２Ａを閉鎖することにより、該導入口２２Ａ，３２Ａ，４２Ａを介しての原水Ｗの流通を遮断し、しかる後に洗浄手段４としての散気手段によるエアスクラビングによって濾過モジュール３を洗浄する。さらに、こうして濾過モジュール３を洗浄した後のケーシング２内の原水Ｗは、図８、図１１、図１４の各（ハ）図に示されるように制御手段２２Ｂ，３２Ｂ，４２Ｂによって導入口２２Ａ，３２Ａ，４２Ａを閉じたままの状態で、排出手段５によって排出される。
【００６３】
従って、このように構成された第２〜第４の実施形態の濾過ユニット２１〜４１においても、第１の実施形態の濾過ユニット１と同様に洗浄手段４による洗浄の際に貯水槽等の原水Ｗが撹拌されたりすることがなく、従って洗浄後に速やかにケーシング２内に再び原水Ｗを導入して濾過作業を再開することができる。また、こうして濾過ユニット２１〜４１がユニット化されているので、既設の浄水場における沈殿池などの貯水槽等にも容易かつ低コストで短期間に適用することが可能でもある。特に、第４の実施形態の濾過ユニット４１では、導入口４２Ａが原水Ｗの水面部Ｈよりも下方に水没していて水面部Ｈの開口する部分がないので、ケーシング２の外周に仕切板２Ｃを備えずとも水面部Ｈに浮遊したゴミ等がケーシング２内に導入されるのを阻止することができる一方、仕切板２Ｃを有さない分だけ濾過ユニット４１の外形寸法を小さくできて、より多くの濾過ユニット４１を貯水槽等に設置することが可能となる。
【００６４】
また、第３の実施形態の濾過ユニット３１では、ケーシング２の上部開口部自体が導入口３２Ａとされているので、その面積を比較的大きく確保することができ、ケーシング２内への原水Ｗの導入をもより速やかに行って一層効率的な濾過作業を図ることができる。なお、上記第１の実施形態の濾過ユニット１を初め、これら第２〜第３の実施形態の濾過ユニット２１〜４１でも、洗浄手段４としてはケーシング２内において濾過モジュール３の下方に設置された散気装置４Ａから洗浄用流体として空気Ａを散気してエアスクラビングにより濾過モジュール３を洗浄する散気手段が用いられているが、例えばケーシング２内において洗浄管を濾過モジュール３の側方に設けるとともに、この洗浄管に接続されて洗浄用流体が供給される膜洗浄用流体管に清澄な洗浄水を洗浄用流体として加圧して供給するようにして、この洗浄水による水流噴流により濾過モジュール３を洗浄するようにしてもよい。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の濾過ユニットによれば、濾過モジュールを散気手段などによって洗浄する場合でも、該濾過ユニットが浸漬される貯水槽等の原水が撹拌されることがないので、このような濾過ユニットの設置方法、ならびに該濾過ユニットを設置した濾過装置においては、この濾過モジュールの洗浄後に速やかに濾過作業を再開することが可能となり、作業効率の向上を図ることができるとともに、既設の浄水場の沈殿池等にも容易かつ低コストで、しかも短期間で適用することが可能となる。
【００６６】
また、本発明の濾過ユニットにおいては、濾過モジュールの膜濾過水管、洗浄手段の膜洗浄用流体管、および排出手段の排出管の少なくとも１つあるいは全てをケーシングの上部から該ケーシング内に配管することにより、ユニット製造工程の簡略化を図るとともに、貯水槽等内の濾過ユニットの周りの間隔が必要以上に大きくなるのを防ぐことができる。さらに、排出管をケーシング内底部に開口させることにより、洗浄によって剥離した付着物の確実かつ効率的な排出を図ることが可能となる。
【００６７】
さらにまた、ケーシングに原水を導入する導入口に、この原水の流通を制御する制御手段を備えることにより、洗浄によって剥離した付着物が貯水槽等に排出されて再びケーシング内に導入されたりするのを防ぐことができる。また、この導入口を原水の水面部に臨んで開口するように設けた場合には、この導入口の周囲に仕切板を設けて水面部の原水がそのまま流入するのを制限することにより、水面部に浮遊するゴミ等が一緒にケーシング内に流入したりするのを防ぐことができる。さらに、ケーシングを矩形筒状とすれば、直方体状の濾過モジュールを効率的に配設できるとともに、濾過ユニットの貯水槽等への設置も効率的に行うことができ、またケーシング内に紫外線ランプを備えれば、濾過モジュールに付着した微生物の繁殖を抑制することができる。
【００６８】
一方、本発明の濾過ユニットの設置方法ならびに濾過装置においては、上記濾過ユニットを、平面視において貯水槽等の原水が導入される側と反対側に設置することにより、清澄な原水を濾過ユニットで濾過することができるので、濾過効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の濾過ユニット１を示す一部破断斜視透視図である。
【図２】図１に示す第１の実施形態においてケーシング２内に紫外線ランプ６を備えた場合の（イ）一部破断斜視透視図、（ロ）平面図、（ハ）（ロ）におけるＺＺ断面図である。
【図３】図１に示す第１の実施形態により原水Ｗの濾過を行う場合の（イ）濾過作業時の断面図、（ロ）洗浄時の断面図、（ハ）洗浄後の原水Ｗの排出時の断面図である。
【図４】第１の実施形態の濾過ユニット１を設置した本発明の濾過装置の一実施形態を示す側断面図である。
【図５】図１に示す第１の実施形態の濾過モジュール３の変形例を示す一部破断斜視透視図である。
【図６】本発明の第２の実施形態の濾過ユニット２１を示す、導入口２２Ａが開放された状態の一部破断斜視透視図である。
【図７】図６に示す第２の実施形態の導入口２２Ａが閉鎖された状態の一部破断斜視透視図である。
【図８】図６に示す第２の実施形態により原水Ｗの濾過を行う場合の（イ）濾過作業時の断面図、（ロ）洗浄時の断面図、（ハ）洗浄後の原水Ｗの排出時の断面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態の濾過ユニット３１を示す、導入口３２Ａが開放された状態の一部破断斜視透視図である。
【図１０】図９に示す第３の実施形態の導入口３２Ａが閉鎖された状態の一部破断斜視透視図である。
【図１１】図９に示す第２の実施形態により原水Ｗの濾過を行う場合の（イ）濾過作業時の断面図、（ロ）洗浄時の断面図、（ハ）洗浄後の原水Ｗの排出時の断面図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態の濾過ユニット４１を示す、導入口４２Ａが開放された状態の一部破断斜視透視図である。
【図１３】図１２に示す第４の実施形態の導入口４２Ａが閉鎖された状態の一部破断斜視透視図である。
【図１４】図１２に示す第４の実施形態により原水Ｗの濾過を行う場合の（イ）濾過作業時の断面図、（ロ）洗浄時の断面図、（ハ）洗浄後の原水Ｗの排出時の断面図である。
【符号の説明】
１  濾過ユニット
２  ケーシング
２Ａ，２２Ａ，３２Ａ，４２Ａ  導入口
２Ｂ，２２Ｂ，３２Ｂ，４２Ｂ  制御手段
２Ｃ  仕切板
３  濾過モジュール
３Ａ  膜濾過水管
４  洗浄手段（散気手段）
４Ａ  散気装置
４Ｂ  膜洗浄用空気管（膜洗浄用流体管）
５  排出手段
５Ｂ  排出管
６  紫外線ランプ
１１  貯水槽
１２  沈殿槽本体
１３  越流トラフ槽
１６  汚泥掻寄手段
１８  傾斜板
Ｗ  原水
Ｈ  原水Ｗの水面部
Ｔ  膜濾過水
Ａ  空気（洗浄用流体）
Ｍ  汚泥
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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